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肠道菌群由生活在人体消化道微生物复合群落组成。肠道菌群在人类健康和疾病中的作用是最近的关注焦点。慢性疾病,如肥胖症,炎性肠病(IBD),糖尿病,代谢综合征,症状性动脉粥样硬化和非酒精性脂肪肝疾病,都与肠道菌群密切相关。宏基因组学是一种直接从环境样品中获取遗传物质进行研究的技术,其中包括直接从人体肠道中获取遗传信息。传统的微生物学方法和微生物基因组测序依赖于菌落培养,而这会丢失大量的肠道微生物多样性。因此,宏基因组学为彻底了解整个肠道微生物提供了一个强大的技术手段。目前国内外有很多相关的研究计划,例如欧盟的胃肠道元基因组计划(MetaHIT),这个计划的目标是建立肠道菌群基因与人类健康疾病的关系。MetaGenoPolis项日作为MetaHIT第二阶段计划,旨在为医疗,学术和工业领域提供最顶尖的宏基因组技术证明肠道菌群对人类健康和疾病的影响。美国也在2008年推出一个类似的人体微生物组计划(HMP),为期五年,1.15亿美元的总预算。这个项目的最终目标是测试人体菌群变化,以及其与人类健康或疾病的关联性。iHMP项目作为HMP第二阶段计划,主要集中研究三种微生物相关疾病:早产,炎性肠病,和2型糖尿病的动力学变化。在中国,国家批准了感染性疾病相关肠道微生物的研究计划。该项目的目标是利用系统生物学,包括宏基因组学和代谢组学的方法研究感染性疾病的肠道微生物变化。在前期研究中,本实验室通过定量宏基因组技术对98个肝硬化病人和83个健康人的肠道菌群进行了研究。建立了第一个肝硬化参考基因集,包括269万基因,其中36.1%为新基因;肝硬化患者和健康个体之间基因丰度存在差异,可将它们分为66个代表同源细菌物种的组群,其中28个组群丰富地存在于患者体内,38个组群丰富地存在于对照个体中。第一次发现肝硬化患者体内存在大量细菌起源于口腔;首次找到一种由1 5个基因构成的生物标记物,建立了肝硬化菌群失衡诊断的新标准(PDl指数),并在一个独立组群中进行了验证,可作为肝硬化诊断的强有力工具。